Устройство для решения диофантового уравнения Советский патент 1980 года по МПК G06G7/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИОФАНТОВОГО УРАВНЕНИЯ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления.

Известно устройство для решения 5 алгебраических уравнений Щ, содержащее функциональные резисторы и отрабатывающие устройства. Такие устройства имеют низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим ре- 10 шением к изобретению является устройство для решения диофантового уравнения , которое содержит магнитные аналоговые регулирующие и запоминающие элементы с подключенными к их 15 выходам вольтметрами, нуль-органы, блоки интегрирования, блоки умножения и переключатель.

Такое устройство из-за многосту- 20 пенчатой настройки обладает низким быстродействием, не обеспечивает высокой точности выполнения математических операций , в частности суммирования напряжений на входах нуль-орга-25 нов.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее нуль-ор-30

гаи, переключатели, блоки индикации и три канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных п блоков умножения, введены сумматор, а каждый канал содержит амплитуднофазовый преобразователь, выход которого подключен к входу соответствующего блока индикации и к первому входу первого блока умножения своего канала, входы блоков умножения каждого канала соединены с соответствующими входами переключателя своего канала, выходы переключателей первого и второго каналов подключены к входам сумматора, выход которого соединен спервым входом нуль-органа, выход которого подключен к входам амплитуднофазовых преобразователей всех каналов, выход переключателя третьего канала соединен со вторым входом нульоргана.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для решения диофантового уравнения; на фиг. 2 - схема амплитудно-фазового преобразователя; на фиг. 3 - диагргиио {ы напряжений, поясняющие ,работу устройства.

Устройство для решения диофантового уравнения содержит амплитудно-фазовые преобразователи 1, блоки индинации 2, блоки умножения 3, переключатели 4, сумматор 5, нуль-орган 6. Амплитудно-фазовый преобразовател 1 содержит диоды 7, триггеры 1 митта 8, генераторы пилообразно1о напряжения 9, сумматор 10 и блок ввода начальных данных 11. Триггеры Шмит-та 8 и генераторы 9 различаются только типом используемо го активного элемента, например транзисторы р-п-р и п-р-п- типов. Работа устройства происходит следующим образом. Начальное значение напряжения, за даваемое в каждом канале блоком ввода начальных данных 11 (фиг. 2), через сумматор 10 поступает на вход по следовательно соединенных блоков умножения 3 (фиг. 1). Это напряжение контролируется-блоком индикации, в качестве которого можно использовать вольтметр. В соответствии с установленным положением переключателя 4 осуществляется умножение сигнала. На пряжение с выхода первых двух каналов через сумматор 5 поступает на первый вход нуль-органа 6, на второй вход поступает напряжение с выхода третьего канала. Если напряжение на входе нуль-органа 6 не превьлаает уро ня срабатывания, то на выходе нульоргана б сигнал отсутствует и блок 2 фиксирует значение .искомой величины. Если напряжение на входе нуль-органа 6 выше уровня срабатывания, то появляется соответствующий сигнал на его выходе. В зависимости от полярности этого сигнала включается в работу одна или другая цепь преобразователя 1. Диоды 7 обеспечивают подключение соответствующей цепи в зависимости от полярности сигнала. Триггер 8 преобразует поступающий сигнал в импульсное напряжение-, управляющее работой генератора пилообразного напряжения 9. Выходное напряжение генератора 9, амплитуда и скорость изменения которого в каждом канале устанавливается эмпирически, поступает в сумматор 10, где суммируется.с начальным значением напряжения, задаваемого блоком ввода начашьных данных 11, представляющего собой потенциометрический датчик. При положительной полярности напряжения на выходе нуль-органа 6, когда напряжение на его первом входе превышает уровень напряжения на его втором входе, включается в работу .верхняя цепь преобразователя 1 и на выходе триггера 8 появляется в.моме времени t импульсное напряжение (фиг. 3,а). Если генерйтор 9 вырабатывает линей нарастающее напряжение отрицательно полярности (фиг. 3,б), которое подается на суммирующий вход сумматоjpa 10, то на выходе сумматора 10 на 1пряжение будет убывать (фиг. 3,г). а графике фиг. 3, в изображен уроень напряжения, задаваемого блоком вода начальных данных 11. Указанные процессы будут происхоить в первых двух каналах. В третьем канале выход генератора подсоединен к вычитающим входам сумматора 10 и напряжение на выходе сумматора 10 будет увеличиваться относительно начального уровня (фиг.З, д). Из рассмотренного следует, что на первом входе нуль-органа 6 напряжение будет уменьшаться а на втором - увеличиваться до тех пор, пока напряжение на выходе нуль-органа б не станет равным нулю. Тогда произойдет опрокидывание триггеров 8, уровень напряжения на выходе генератора 9 станет резко падать, а на выходе сумматора 10 первых двух каналов будет резко возрастать, а в третьем канале, наоборот, уменьшаться. Значит, наибольшее показание блока индикации 2 третьего канала и наименьшее показание блока индикации 2 первых двух каналов будут соответствовать решению урав.нения. На фиг. 3 (а , б , в , г , д ) представлены диаграммы напряжений при отрицательной полярности сигнала на выходе нуль-органа 6. Таким образом, использование новых блоков и связей между блоками позволяет упростить устройство и повысить точность выполнения математических операций. Формула изобретения Устройство для решения диофантового уравнения, содержащее нуль-орган, переключатели, блоки индикации и .три канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных п блоков умножения, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения ТОЧНОСТИ , в него введены сумматор, а каждый канал содержит амплитудно-фазовый преобразователь, выход которого подключен к входу соответствующего блока индикации и к первому входу первого блока умножения своего канала, входы блоков умножения каждого канала соединены с соответствующими входами переключателя своего канала, выходы переключателей первого и второго каналов подключены к входам сумматора, выход которого соединен с первым входом нуль-органа, выход которого подключен к входам амплнтудно-фазовых преобразователей всех каналов, выход переключателя третьего канала соединен со вторым входом нуль-органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР I 278238, кл. G Об G 7/32, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 390533, кл. G 06 G 7/32, 1971 (прототип).

.г

771686

- - -vf

..,. -Щ,

t

U.

C1

0 i

i

UT 0 to

iit

a

UgffH

d

0 t

t,

фиг.Ь

0 fo

i